学过初中物理吸铁石什么原理,就应该知道,早有人做过了,1831年英国物理学家法拉第,
在一个纸做的空心圆筒上,用220英尺铜线分层绕了八个线圈,在将这八个线圈连成一个大线圈,并把线圈的两端接在电流计上。
当将一块条形磁铁插入空心筒中时,电流计的指针发生了偏转。如将电流计换成灯泡,并且电流足够大的话,灯泡应该能够发光。这就是法拉第发现的电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
下面在看一道中考题(2017年盐城)如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁。当他沿箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光。手摇电筒中____相当于电源,它应用的是____原理,将____能转化为电能。
不知这样回答,是否满意?
主宰这个宇宙的四种基本力,引力,磁力,强核力,弱核力。
引力就是万有引力,任何物体之间都存在万有引力,它的大小跟物体的质量成正比。就是有万有引力的存在,才是这个世界的运动有规律可循。如果没有万有引力的约束,呵呵,就不会有我们这个世界啦!
磁力,是一种电磁互相转换的物理现象,比如我们的地磁场,由地心旋转的金属流体产生。加热磁体他就会失去磁性,那是因为分子排列由于收入运动加剧失去了整齐排列,变得杂乱无章。
磁体通常被称为剩磁,他们不会永远存在,磁体比如钕磁体在刚做成的时候是没有磁性的,需要外界的电磁铁给他充磁。
天然的磁石是地球磁场给充的磁,也不是他自己凭空产生的磁场。一旦离开了磁场环境,或者高温也能让他们快速或慢慢失去磁性。
两块磁铁之间靠磁力传递相互作用,磁力属于电磁力,电磁力的媒介粒子是光子。因此,两块磁铁之间的磁力是靠光子传递的,更准确来说是虚光子。
在经典场论中,两块磁铁虽然没有直接接触,但是磁铁周围存在磁场,它们之间是直接靠电磁场进行相互作用的。电磁场拥有能量、质量和动量。在量子场论中,科学家们认为电磁力是由虚光子的交换产生的。
那什么是虚光子?根据量子力学的表述,真空并不是虚无的,整个空间中充满了能量涨落。因为真空中无时无刻不在产生虚粒子对,虚粒子仅存在很短的时间就会发生湮灭,而真空中的能量涨落就是由此产生的。真空中存在的这种由量子效应产生的能量被称之为真空零点能。
虚粒子是不能够被观测到,但它事实上是存在的,并且能够产生一些物理效应。受真空中的量子涨落影响,两个处于真空中的平行电容板之间就存在相互吸引力,这被称之为卡西米尔效应。实验测算,在10纳米的间隙上,卡西米尔效应大约能产生一个标准大气压的压力。
电磁场源于电荷,在电荷的激发下就会产生虚光子,虚光子是不可以被直接观测到的光子。虚光子具有能量和动量,电磁力本质上就是虚光子的交换。通过虚光子的交换,能量及动量也就发生了转移。
宇宙空间中充满了电磁场,电磁波就是在电磁场中传播的波动能量。光本身就是电磁波,光具有波粒二象性,因此电磁波也可以看成光子,不过这里是实光子,而不是虚光子。
前面已经说过了,虚粒子存在的时间极短,是不能够被观测到的,虚光子也是虚粒子,因此虚光子也是不能够被观测到的。此外,即使是实光子,人眼也只能看见可见光波段,余下的波段都是人肉眼不可见的。
除了电磁力,自然界中的其它三种力也是靠交换粒子产生的在自然界中一共存在4种基本力,它们是:电磁力、强核力、弱核力、引力。
在规范场论的标准模型中,电磁力是靠光子传递的;强核力则是依靠胶子传递的;弱核力是靠W及Z玻色子传递的;引力理论上是靠引力子传递的。
根据理论,这4种基本力产生于同一机制,后来逐渐分化。目前电磁力和弱核力已经完美的统一了,强核力也已经纳入了统一的框架,就只剩下引力了。未来究竟走向何方,还未可知。
电磁力属于第2强的力(最强的是强核力),和引力一样同属于长程力。它是日常生活中最常见的,也是我们研究的最透彻的一种基本力。比如摩擦力、弹力、分子力等,它们本质上都属于电磁力。
强核力和弱核力,听名字就知道了,它们的作用效果仅局限于原子核内,出了原子核基本上就没它俩的事了。
下图是4种基本力的比较
总结上述观点就是目前主流科学家关于电磁力本质的前沿解释了。
虽然理论上电磁力是靠交换虚光子产生的,不过目前暂时还无法观测到,这些虚粒子暂时可以看做理论中假想存在的粒子,但由其产生的效应是确实存在的。至于为什么是这样的,我们暂时还不知道,有待更深入的研究。
热爱科学的朋友,欢迎关注我。
看过本文的人还看过
- 庆贺汉语外交关系30周年庆典暨“我国文莱旅游年”闭幕会线上举办
- 小鸡庄园孩子失踪了 要第一时间报警吗答案早知道
- 全国各地第一列巴蜀文化主题风格喷涂复兴号发班
- 美国军队3个月163人自尽 是丧命新总冠军人总数的二倍
- 千滚水为什么不能喝,水反复烧开会产生有毒物质吗「千滚水」能不能喝
- 工业区“双碳”总体目标咋完成?公司怎样从这当中获益?
- 南北极融化了会发生什么事,如果南北极的冰川都化成水,日本还在吗
- 豆腐怎么做软嫩鲜香又营养,家常豆腐怎样做才能做得外焦里嫩?
- 为什么店铺做不起来?老旧的思维误区正在拖垮你的店铺!,很多老板有淘宝店铺,但为什么还是做的不好?
- 抖音小店快速出单怎么做?3个新方法,小店爆单都会用!,抖音小店如何选品现在做抖音小店还靠谱吗